Дослідники відтворили в лабораторії процеси, які на поверхні Місяця тривають тисячоліттями. Експеримент допоміг підтвердити роль сонячного вітру у зміні місячних порід та дав нові підказки щодо походження води.
Про це пише Interesting Engineering.
Команда вчених із Технологічного інституту Джорджії провела експеримент, який дозволив за кілька днів відтворити наслідки впливу сонячного вітру, що в природних умовах накопичуються на Місяці протягом тисяч років. Дослідження показало, що потік заряджених частинок від Сонця здатний самостійно змінювати структуру місячних мінералів.
Упродовж десятиліть науковці вважали, що поверхню супутника Землі формують два основні чинники — мікрометеоритні удари та сонячний вітер. Водночас встановити, який із них має вирішальний вплив, було непросто.
Для досліду використали ільменіт — мінерал, який зустрічається як на Землі, так і на Місяці. Його помістили у вакуумну камеру, що імітує умови космічного середовища, а потім піддали впливу заряджених частинок.
Після цього зразки вивчили за допомогою високоточної електронної мікроскопії. Вчені зафіксували утворення нанофазного заліза — надзвичайно дрібних металевих частинок, які вважаються характерною ознакою космічного вивітрювання. Також на поверхні з’явилися оболонки, схожі на ті, що вкривають справжні місячні породи.
Провідний автор роботи Рошан Тріведі зазначив, що подібні експерименти проводять уже багато років, але сучасні технології вперше дозволили побачити результати з таким рівнем деталізації.
Дослідження виконали Рошан Тріведі та Адвік Віра в межах програми Georgia Tech Center for Lunar Environment and Volatile Exploration Research (CLEVER). Центр працює за підтримки NASA та бере участь у проєктах, пов’язаних із програмою Artemis.
Отримані дані можуть допомогти вченим точніше аналізувати інформацію, яку збирають орбітальні апарати. Це дасть змогу краще визначати вік різних ділянок місячної поверхні та відновлювати історію їхнього формування.
Під час експерименту дослідники також виявили в структурі мінералу крихітні порожнини. На їхню думку, саме такі мікроскопічні пустоти можуть бути пов’язані з процесом утворення води на Місяці.
Науковці припускають, що протони сонячного вітру, які містять водень, взаємодіють із киснем у місячних породах. У результаті можуть формуватися молекули води.
Професор Школи фізики Джорджії Тех Філліп Ферст зазначив, що вода може стати важливим ресурсом для майбутніх місячних експедицій. Водночас для науки ключовим залишається розуміння того, яким саме шляхом вона могла з’явитися на супутнику Землі.
Автори роботи переконані, що нова методика дозволить моделювати різні стадії впливу сонячного вітру та досліджувати зміни, які накопичуються протягом різних періодів часу. Результати опубліковані в журналі The Planetary Science Journal.